台风数值模拟

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台风“云娜”(2004)近海加强的数值模拟研究

或升高，而且在量值上也要更大。关键词台风近海加强分类号Ｐ４４４数值模拟Ａ结构分析
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引言
热带气旋在登陆前后会产生一系列令人注目的变化。一个热带气旋在登陆前，一般都明，风急流增强了高空辐散和质量输送，西对该热带气旋的维持十分有利。另外，引起近海台风增强的重要原因也有台风与沿海地区发展起来的云团或中尺度小涡（Ｖ）合ＭＳ的并，团或ＭＳ云Ｖ可视为一个正涡度的载体合并过程也是涡度输入的过程，而使台风加强。上海台风 ¨，从
“ 云娜 ” 台风于２０ —８０Ｔ２０４０ —８０左右在西太平洋生成，向西北方向移动过程中不断加强发展为台风。在
突然加强发展，致预防措手不及［３。在中国近海活动的热带气旋，时会突然加强（８０导１］－有如８７号台风Ｂｌ，ｉ）有时会在转向进入中高纬度后维持不消（０１１如０２号台风Ｐａｉｏ）给中国沿海地区带来巨灾。在众ｒｐｒｎ，ｏ
气压随净辐散值的增大而降低，之亦然。净辐散值的减小对台风中心气压的快速升高有着预示反的作用；直环流在强度和空间分布上发生了明显的变化。台风加强后，风中心上方出现了明垂台显的补偿性下沉气流；流层低层存在明显的冷暖空气堆积，当冷暖空气强度相当时有利于台对且风的增强；风中心上方的正涡度柱逐渐发展为东西不对称分布，直方向上伸展高度保持不变台垂

5612号台风增水过程的两种数值模拟方法比较

代，我国风暴潮的数值模式研究也得到了相当迅速的发展，现已对渤海、黄海、东海和南海陆架区的风暴潮进行了相当数量的数值模拟实验，并以此来研究各动力因子的效应。但前面的数值模式，很少有考虑波浪的
作用。实际的海洋，在风的作用下，波浪和潮汐风暴潮
底应力在Ｘ；，ｙＹ向的分量；ｈ ——平均海平面以下
等动力过程同时发生在同一水体里，它们之间必然产生
相互影响，特别在近岸地区，波浪的辐射应力、受波浪影响的表面风应力以及波流相互作用都会影响水位的变
的水深；ＳＳｙ，Ｓ — — 辐射应力张量的４分，Ｓｘ个
Ｆｊｔ，（９２：ｕｉａ１５）
式，－台筏，。台中，中ｐ。压ｐ风心￣＂Ｐ为为
Ｒ为台风最大风速半径，ｐ）（为距台风中心距离ｒ的ｒ处气压。在０２围内，式（）能更好地反映台风ｒＲ范５
入，即在开边界处假定波浪已达充分成长状态，输入
ｐ
相应风速的Ｐ谱值。Ｍ
（潮汐风暴潮数值模式二）在笛卡儿直角坐标系下，平面二维非恒定流基本方程可近似表示如下：连续方程为：
Ｐｏ
－一ｌ１ “ｏ。（）４ Nhomakorabea一
一
ｄ。１ｆ一 “ ‘
一ｅ＋～Ｊ芬］ｌ
一
台风风域中的气压场分布。
３ｏ中圃高新斌０术企曲２１．７００１

NPP_ATMS亮温资料同化在台风数值模拟中的应用

NPP_ATMS亮温资料同化在台风数值模拟中的应用石艳军;单海滨;张月维;胡民达【摘要】选取2016年台风"海马"和"鲇鱼"临近登陆过程作为试验个例,在WRF模式基础上,采用控制试验与同化NPP_ATMS亮温资料对台风进行72h数值模拟,在台风路径、中心最低气压和中心最大风速三个方面对比实况分析了其模拟效果,试验结果表明:WRF模式对台风"海马"和"鲇鱼"的路径模拟效果非常好,尤其是前48h,但两个台风模拟输出的时间点都明显偏快,在强度模拟上也有参考价值.同化NPP_ATMS亮温资料后在路径上,除了个别点作用不明显外,大部分时间点都有一定的正作用.在中心气压和中心风速上影响较小,但有影响的时间点也均为正作用.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2017(000)023【总页数】4页(P6-8,12)【关键词】WRF模式;三维变分同化;台风;NPP_ATMS亮温资料;数值模拟【作者】石艳军;单海滨;张月维;胡民达【作者单位】广州气象卫星地面站,广东广州510640;中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室/国家卫星气象中心,中国北京100081;广州气象卫星地面站,广东广州510640;广州气象卫星地面站,广东广州510640;广州气象卫星地面站,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】P732.4中国是台风多发的国家,每年台风造成的灾害损失高居十大自然灾害之首,台风预报的准确性对防灾减灾工作至关重要.目前,数值预报已成为台风预报的主要手段[1].一直以来,国内外从未间断对台风的研究,现已有大量关于台风研究的文章,日本气象厅的Akihiko[2]使用非静力模式对热带风暴Meari的强降水进行了数值模拟,结果认为良好的水汽及水汽输送条件有利于热带风暴发生强降水.Shen[3]等通过数值模拟研究认为,陆地上的水体会减缓登陆热带风暴的衰亡速度.邢建勇等[4]对2005年第15号台风quot;Khanunquot;进行了数值模拟,分析了不同的初始化方案对模拟预报的影响.杨引明等[5]在 WRFDA系统中,对 2009年第8号台风quot;莫拉克quot;开展了风云三号A星微波资料数值预报的直接同化研究,结果表明,同化风云三号A星微波资料对数值模式初始场改进要优于仅仅同化常规观测资料,这点在缺乏观测资料的海洋上改进尤为明.周林等[6]结合WRF的三维变分系统对小型超强台风quot;桑美quot;进行了数值模拟,结果验证了热带风暴暴雨的发生和维持需要大尺度环境场、动力条件和水汽条件等因素的配合.ZHANG,et al[7]构建了适合格点模式的三维变分同化系统,并对ATOVS辐射亮温资料直接同化方案进行了改进,研究西北太平洋上的热带气旋,结果表明,直接同化辐射亮温资料,可以正确描述热带气旋的三维结构及其演变情况.WANG,et al[8]在台风模拟试验中,利用MM5-4DVAR同化系统,结合BDA方法同化NOAA-16的AMSU-A资料,结果表明该方案可以重构台风的中尺度信息,进而改善台风的预报.丁伟钰等[9]在有云条件下,结合GRAPES-3DVAR同化系统和WRF模式,研究了ATOVS红外辐射资料直接同化的方法,并分析了其对quot;珍珠quot;台风预报的影响,结果表明,可以改进台风湿度、湿度,有一定的正面作用.2011年10月28日,ATMS探测器搭载美国新一代气象极轨卫星NPOESS的准备星NPP发射,是AMSUA和MHS辐射计的继承版本,主要用于探测大气温度和湿度廓线.广州气象卫星地面站基于风云三号(FY-3)极轨卫星接收系统的深入研究,已实现了FY-3接收系统对NPP卫星直接广播数据的兼容接收,并完成了卫星数据L0～L1级的预处理[10].本文利用中尺度数值模式WRF直接同化ATMS亮温资料,并以2016年台风quot;鲇鱼quot;和台风quot;海马quot;为个例检验其对台风数值预报效果的影响.台风 quot;海马quot;是2016年第22号台风,存在时间为2016年10月15日8时至10月23日17时,10月21日下午12时40分于汕尾海丰县鲘门镇登陆.quot;海马quot;导致菲律宾大气地球物理和天文服务管理局首次需要发出五号风暴信号,亦导致香港天文台21年以来首次在10月发出八号热带气旋警告信号.20日20时到21日19时,粤东以及惠州、深圳、东莞、梅州、河源南部出现了暴雨到大暴雨,梅州丰顺县和潮州潮安县出现特大暴雨,河源北部和韶关南部出现了中雨到大雨,全省共有2个站录得250毫米以上的特大暴雨.在风力影响方面,广东东部海面出现了9级-12级大风、阵风13级-14级,粤东沿海市县出现了 8级-11级、阵风 12级-14级大风.海马造成江苏、福建、广东 189.9万人受灾,超过3800间房屋受损,直接经济损失47.6亿元人民币.台风quot;鲇鱼quot;是2016年第17号台风,存在时间为2016年9月23日8时至9月29日5时,9月28日早晨于福建泉州的惠安县沿海登陆.鲇鱼造成台湾全岛两百多万户停电并且大规模停班课,福建多地同时发布quot;双红quot;(红色台风+红色暴雨,均属于最高级别)警报.中国福州晋安区测得最高风速为43.6米每秒,刷新了苏迪罗的阵风纪录,几乎是达到了0102号台风飞燕时的水平,降水同样严重,永泰、闽清、福安等地都已经超过警戒水位,城区也大面积内涝.ATMS有22个探测通道,前15个通道为温度探测通道,后7个为湿度探测通道,其中通道1-5和16-17为窗区探测通道.ATMS轨道宽度为2300km,每条扫描线上有96个扫描点,星下分辨率通道 1-2为75km,通道3-16为32km,通道17-22为16km.本文采用的模式是美国环境预报中心和美国国家大气研究中心等联合研发的新一代中尺度预报模式WRFV3.7.1和同化系统WRFDA.除了ATMS亮温资料,本文所使用的资料还包括:1、NCEP网站提供的FNL再分析资料,水平分辨率为1°X1°.2、台风观测路径、中心最低气压和中心最高风速选用广东省气象局业务网的实况路径. 本文中模式水平分辨率采用的是30km,垂直为30层,以(118°E,23°N)为中心,未使用嵌套,模拟区域网格格点数为235X182,积分步长180s.微物理过程采用WSM 3-class simple ice scheme,长波辐射参数化方案采用rrtm scheme、短波辐射参数化方案采用Dudhia scheme,近地面层方案采用M onin-Obukhov scheme,陆面过程方案采用Noah land-surface model,边界层方案采用YSU scheme,积云参数化方案采用Kain-Fritsch scheme.在此基础上,本文设计了2组试验,分别对台风quot;海马quot;和台风quot;鲇鱼quot;进行72h的预报.试验1:直接使用FNL资料作为初始场,进行72h预报;试验2:采用3DVAR同化方法,将NPP_ATMS亮温数据同化其中,更新边界再进行72h预报.如图1所示为台风quot;海马quot;路径,红色为控制试验模拟路径,绿色为同化ATMS亮温资料的模拟路径,蓝色为实况路径.从台风quot;海马quot;实况模拟路径对比分析,控制试验模拟的台风路径及在菲律宾的登陆点整体与实况路径是比较吻合的,特别是前48小时,最后12小时,实况路径向北折向移动过程中,模拟路径仍是向西走,差别较大.如表一所示,分别为试验1控制试验和试验2同化ATMS资料后与实况路径的偏差,其二者的差值正数表示正作用,负数表示负作用,除了66h和72h最后两个时间点,其他输出时间点均有正作用.如图2所示为台风quot;鲇鱼quot;路径,同台风quot;海马quot;类似,前48小时模拟路径与实况路径比较一致,但模拟输出的时间点明显偏快,同化ATMS亮温资料后稍有改善.最后12小时,实况路径向北折向移动过程中,模拟路径仍是向西走,差别较大.如表二所示,同化ATMS资料后,除了个别输出点无影响外,其他点均有正作用. 通常用台风中心海平面最低气压来表征台风的强度,图 3为台风quot;海马quot;中心海平面气压的72h预报结果以及实况气压图.可以看出模拟方案的中心气压变化趋势与实况是一致的,但在数值上差异略大,在54h至60h起,数值最为接近,同化ATMS资料后对比控制试验,前 18h无变化,从 18h起,气压值均有正变化,但数值不大.如图4所示为台风quot;鲇鱼quot;中心海平面气压的72h预报结果以及实况气压图.可以看出前18h,模拟气压值与实况是非常吻合的,从18h起,实况气压值逐渐降低的过程中,模拟值呈平滑趋势,差值越来越大,从54h起,实况气压值逐渐升高,二者的差值又慢慢变小.同化ATMS资料后与控制试验基本没有变化.图5是台风quot;海马quot;中心最大风速的72h数值模拟结果以及实况图.在整个模拟时段,模拟值始终偏小,前36h,差值大于20m/s,最大差值达到33m/s.36h后差值逐渐缩小,54h后,模拟值与实况接近为个位数的差值.同化ATMS资料大部分输出时间点无变化,有变化的点均为正作用,与实况有小幅度的接近.图5是台风quot;鲇鱼quot;中心最大风速的72h数值模拟结果以及实况图.可以看出模拟的最大风速变化趋势与实况是较为一致的,且前24h偏差较小,从24h起,实况风速加大的过程中,模拟值变化较小,差值被拉大,最大差值接近20m/s.从54h 起,实况最大风速减小,模拟值随之减小,模拟值对比实况偏小.同化ATMS资料对比控制试验大部分时间点无变化,有变化的几个点均为正作用,但幅度不大.本文利用模式WRFV3.7.1,采用控制试验和同化NPP_ATMS亮温资料两种方案对2016年台风 quot;海马quot;和台风quot;鲇鱼quot;进行了72h的数值模拟,初步得到以下结论:1)WRF模式对台风quot;海马quot;和台风quot;鲇鱼quot;的路径都有非常好的模拟效果,尤其是前48h,但两个台风模拟输出的时间点都明显偏快;强度模拟比路径效果差一些,但在趋势等方面仍然有参考价值.2)在初始场同化NPP的ATMS资料后,从台风路径、中心气压和中心风速初始位置看,对初始场的改变不大,而在后面慢慢发生作用,在路径上,除了个别点作用不明显外,大部分时间点都有一定的正作用.在中心气压和中心风速上影响较小,但有影响的时间点也均为正作用.综上所述,NPP_ATMS亮温资料对台风路径和强度均有一定的改进作用,需要指出的是,本文针对台风路径和强度的模拟效果仅选取了二个台风个例,因此研究NPP_ATMS亮温资料同化还需做大量的工作.【相关文献】[1]邹力,王云峰,姜勇强,等.基于卫星亮温资料同化对 2009年热带风暴quot;浪卡quot;的数值研究.气象科学,2016,36(3):366-373.[2]AKIHIKO M.A cloud-resoloving numericalsimulation for characteristic rainfall induced by typhoon Meari(2004)[R].Team Member Report on Topic 0.3 of Sixth International Workshop on Tropical Cyclones,2006.[3]SHEN W,GINIS I,TULEYA R E.A numerical investigation of land surface water on landfalling hurricanes[J].Journal of the Atmospheric Sciences,2002,59(4):789-802.[4]邢建勇,宋学家,杨学联,等.台风quot;卡努quot;的数值模拟试验[J].海洋预报,2006,23(2):1-9.[5]杨引明,杜明斌,张洁.FY-3A微波资料在quot;莫拉克quot;台风预报中的同化试验[J].热带气象学报,2012,28(1):23-30.[6]周林,王东法,徐亚钦.利用 WRF数值模拟分析小型超强台风quot;桑美quot;[J].浙江大学学报(理学版),2012,39(6):703-710.[7]ZHANG Hua,XUE Jishan,ZHU Shiyu,etal.Applicationof direct assimilation of ATOVS microwave radiances to typhoon track prediction[J].Adv.Atmos.Sci,2004,21(2):283-290. [8]WANG Yunfeng,ZHANG Haiyang,WANG Bin,et al.Reconstrutc the mesoscale information of typhoon with BDA method combined with AMSU-A data assimilation method[J].Adv.Meteor.,2010.[9]丁伟钰,万齐林,张诚忠,等.有云条件下 HIRS/3资料的同化及其对quot;珍珠quot;台风的影响[J].气象学报,2010,68(1):70-78.[10]张月维,单海滨.Suomi NPP卫星直接广播数据接收和预处理.气象科技[J].2015,43(1):53-58.。

超强台风“桑美”(2006)近海急剧增强过程数值模拟试验

１抛Ａ印ｒＺｇ∞Ｚｍｓｔ００Ａ￡ｍ０ｓ￡０Ａ＿厂ｉｇ￡ｒ，Ｂ巧ｇ１Ｏ８０Ｏ１２Ｌ口ｚ０竹＾ＰｒＺｇ００Ｄ，Ｃ锄口Ｍ ∞ｒＺｇｃＺｍｓｍ７，ｏ７０２￡００口Ａｄ０ｚＬ口３Ｏ０
ｗａｅｆｉａｓＪ “７，Ａｆｌｓ＾ｃＳｃｓ（ｈｎｓ）Ｏ８３（）３５１７ｔｒｏｎ．ＣＣｈ８０，０懈ｚ７０ｐｃｉＣｉｅｅ，２Ｏ，２６：１６～３８，ｎ
超强台风 “ 美＂（０６桑２０）近海急剧增强过程数值模拟试验
国近海的急剧增强和减弱过程进行数值模拟研究，式较好地再现了台风的路径和强度变化；模通过地形敏感性试
验，着重研究了地形对近海台风强度变化的影响。结果表明：１ “ （）桑美 ” 强度变化与南亚高压、副热带高压的强度变化呈反风中心附近对流层高层辐散的增强
ｗｈｓｎｅｓｔｓｅｅｔｏｇｒｔａｕｒｃｎｔｉａ（Ｏ５０ｅｉｔｎｉｙｉｖｎｓｒｎｅｈｎｈｒｉａｅＫａｒｎ２Ｏ）ｗｈｉｈｉｔｅｃｓｌｓｎｎｆｔｅｄａｌｓｕｒｃｈｏｔｉｔａｄｏｅｏｈｅｄｉｔｈｒｉｓｅｅ —
Ｔｐ０ｎＳ０ｉ（０６ＶｒｔｅＣ０ｓａａｅｆＣｈｎｙｈ０ａｍａ２０）０ｅｈａｔｌＷｔｒ０ｉａ
ＹＹｕｉ，ＡＮｉｉＵｂｎ１ＤＵＨａｘ，ａＹＡＮＬｊｎ０ａｄＺｉ，ｎＨＡＯＤｊｎｕａｕ

基隆港台风浪特征分布数值模拟分析

行分析。
屿等岛屿作屏障，形成山环水绕的天然良港。该
海域是台风袭击的多发地区。采用１５￣２０９１０７年
台风年鉴资料统计分析表明，基隆港区邻近
２０ｋ０ｍ海区内曾遭遇８次台风袭击，由此造成的３台风浪对港区内舰船的军事活动及商船航运影响
转向型台风０２４４号的有效波高与同一时段ＴＰ卫星高度计资料波高的平均相对误差分别为６５％／．
和５％，相关系数分别达到０７和００，台风浪个例模拟精度较高，可为基隆港及其邻近海．６．２．２９９域台风浪模拟与预报提供一种有效的方法。
２
海洋预报
２卷７
在直角坐标系下，动谱平衡方程表示为：
作用、白帽耗散、底摩擦作用、深度诱导波破碎
所引起的能量耗散及三波相互作用和四波相互作
茜＋ｃ＋蔷－ｏｓ１用，可以描述波浪在计算海域的传播和海底地形 Ⅳ茜ｃ＋ｃ＋Ｃ＝（ Ⅳ Ⅳ Ⅳ￣Ｎ盯）－－
关键词：台风浪；基隆港；第三代海浪模式ＳＮ；台风风场模型ＷＡ
中图分类号：７１文献标识码：Ｐ３Ａ文章编号：０３０３（０００．０１０１０ —２９２１）２００ —７
辨率要求很高，海浪生长和传播机制将更为复

一次受台风影响的大气波导过程分析和数值模拟

收稿日期：２０ —９１；修订日期：２０—３２０６０—３０７０ —６作者简介：胡晓华（９］，女，在读博士，从事大气波导天气学方面工作。１８一）
维普资讯
海
洋
预
报
２４卷
实际观测资料进行研究具有更大的优势。ＢｒＴｏｓｎ１模拟了南加利福尼亚海湾ｕｋ和ｈｍｐｏ１３
影响大气环境中的电磁波传播特性的主要大气因子是大气折射率。大气层的相对介
电常数非常接近于１，只比１略大万分之几。因此，它的折射指数刀１０２＝．０６～０１０４。为了表明这种微小的变化，对频率在ｌ１０Ｈ．０６０～０Ｇｚ范围内的电磁波，大气折射
进入韩国期问，在我国东部地区大气波导的发生情况，以及相对应物理量场进行分析发现：湿度递减以及辐散下沉运动与大气波导的发生有很好的对应关系。运用中尺度预报模式ＡＲＳＰ对这次大气波导过程进行了两种方案的数值模拟试验，结果表明：对大气波导进行数值模拟时，初始场非常重要。在初始时刻同化了探空资料后的初始场更接近真实大气状况，同化探空资料初始场的模拟结果比没有同化探空资料初始场的模拟结果更接近于实际探空资料。关键词：大气波导；台风；ＡＰＲＳ模式；数值模拟中图分类号：Ｐ３文献标识码：Ａ文章编号：１０７１０３— ０３２０）２ — ０１２９（０７０７— ０９
夏季折射情况，模拟出的折射条件基本与海岸边的测站观测是一致的。这样的结果有利于预报人员用中尺度模式的大气修正折射指数预报值作为预报传播环境的无线电传输模式的输入。Ｌｓｄ和Ｔｅａ『模拟了在６。挪威沿岸地区的折射环境。通过与探空测ｙｔａｊｌ４ｔ５Ｎ量值比较，证明他们的模式在预报折射率的空间分布和持久变化上是有效的。但是高分辨率的垂直结构没有模拟出来，而这对于无线电传播来说恰恰是非常重要的。Ａｋｓｎ等ｔｉｏｎ人模拟了波斯湾上空的传播环境，分别在高风速和低风速条件下对陆地和水面的折射

台风“凤凰”登陆过程的高分辨率数值模拟及其降水的诊断分析

ｐｏｎ“ ｕｇｎ ”Ｅ］ｈｎｓｏｒａｏｍｏｐｅｉＳｉｃｓ（ｈｎｓ）６（）３４ｈｏＦｎｗｏｇＪ．ＣｉｅｅｕｎｌｆＪＡｔｓｈｒｃｅｅｉＣｉｅｅ，３１：２ —３．ｃｎｎ
台风 “ 凰 ”登陆过程的高分辨率凤数值模拟及其降水的诊断分析
第３卷第１６期２１年１０２月
大
气
科
学
Ｖｏ．６Ｎｏ１１３．
ＣｈｎｓｏｒａｆＡｔｓｈｒｃＳｉｎｅｉｅｅＪｕｎｌｏｍｏｐｅｉｃｅｃｓ
Ｊｎ２１ａ．０２
周冠博，崔晓鹏，高守亭．２１．台风 “ ０２凤凰” 登陆过程的高分辨率数值模拟及其降水的诊断分析Ｅ］Ｊ．大气科学，３１：３３．Ｚｏ６（）２ — ４ｈｕ
ＡｂｔａｔＢｙｕｉｇｎｎｈｄｏｔｔＲＦ（ｅｔｅｓａｃｒｃｓ）ｍｏｅ。ｔｅｌｎｆｌｐｏｅｓｏｙｈｏｕ — ｓｒｃｓｎｏ－ｙｒｓａｉＷｃＷａｈｒＲｅｅｒｈＦｏｅａｔｄｌｈａｄａｌｒｃｓｆｔｐｏｎＦｎ
ｇｎｒｉｌｔｄｉｇｅｏｕｉｎＴｈｉｕａｉｎｉｔｉｌｅｔｎｔｈｉｈｓｅｏｕｉｎｏｍｎｔ— ｗｏｇａｅｓｍｕａｅｈｉｈｒｓｌｔｏｎ．ｅｓｍｌｔｒｅｎｓｉｇｗｉｈｔｅｈｇｅｔｒｓｌｔｆ３ｋａｄｉｅｏｓｐｏｎ
ｃｓｆｌｉｌｔｄｔｅｄｖｌｐｎｎａｄａｌｐｏｅｓｏｙｈｏｕｇｎ，ｔｅｓｍｕａｅａｈｉｕｔｏｓｓ— ｅｓｕｌｓｍｕａｅｈｅｅｏｍｅｔａｄｌｎｆｌｒｃｓｆｔｐｏｎＦｎｗｏｇｈｉｌｔｄｐｔｓｑｉｅｃｎｉｔｙｅｔｗｉｈｂｅｖｄｏｅｎｔｔｅｏｓｒｅｎ．Ａｔｔｅｓｍｅｔｅｔｅｍｏｅｌｏｓｃｅｓｕｌｈｗｅｈｖｌｔｎｐｏｅｓａｄｔｅｌａｈｈａｉｈｄｌａｓｕｃｓｆｌｓｏｄｔｅｅｏｕｉｒｃｓｎｈｅ — ｍｙｏ

0505号台风的数值模拟和中尺度结构分析

以ＮＥＣＰ再分析资料作为初始场和侧边界，对００号台风登陆过程进行数值模拟，并５５利用模式输出的高时空分辨率结果对台风的中尺度结构进行了初步分析。
２资料和模拟方案
本文采用的中尺度数值模式是基于ＭＭ５Ｖ．版本，选择非静力方案，中心位置取３６
图２、ａｂ分别是模式积分２ｈ以后输出的５０Ｐ高度场和同时次的ＮＣＰ再分析资４０ｈａＥ
州。寸
一。。
卜。
寸。
料５０Ｐ０ｈａ高度场。对比发现，位于福建沿海的低压位置与实况吻合，模拟的低压中心值比ＮＥＣＰ再分析资料略偏低，模式模拟的５０Ｐ０ｈａ高度场与ＮＥＣＰ再分析资料基本一
关键词：台风；ＭＭ５；中尺度结构；暴雨；数值模拟
中图分类号：Ｐ３文献标识码：Ａ文章编号：１０７１０３— ０３（０７１— ０８２９２０）０１— ０９
１引言
２００５年７月１８～２１日，受００台风 “ ５５号海棠 ” 响，浙江和福建北部出现了大范影围的暴雨和特大暴雨天气过程。台风 “ 棠 ”在关岛东北洋面上生成后向偏西方向移动，海台风在台湾登陆后穿过台湾岛向西北方向移动，于１日１９７时１在福建省连江县黄０分岐镇再次登陆，登陆时近中心最大风力达１２级，随后台风继续向西北方向移动，并逐
朱健，张建海，陈红梅

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台风关键参数：
台风移动方向
台风移动方向minD

台风移动速度TV (全局的速度，从z=0到台风很高的位置)
最大风速半径maxR
台风中心气压差P

Holland 参数B


B

rRpeprp/0max


台风风场模型
第一代：Batts台风风场模型
第二代：Shapiro风场模型
Yan Meng风场模型

模拟圆的方法
以参考点为圆心做一个选取台风数据的
圆，所有进入这个模拟圆的台风都被选取为影响该参考点的台风数据

台风属于热带气旋的一种。热带气旋按照其底层中心附近的最大平均风速分为热带
低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风和超强台风。由于热带低压、热带风暴和强热
带风暴都没有达到台风强度，因此研究的台风数据时首先要去除这些数据。


0,22222ucFvrruuKrPurvfvrvruu




0,2222vcFurrvvKvrvfurvrvu



Shaipro 风场模型主要是以柱坐标表示，其原点固定在台风中心，极轴指向
正东方，其在相对柱坐标下的径向和切向的动量方程为：
uv
相对柱坐标系下，沿高度平均的风速的径向和切向速度；


方位角，由东逆时针方向为正

c
台风移动速度

K
涡流扩散常数

f
科氏参数

rP

径向气压梯度


ucF,
表面阻力引起的加速度


cucuhCucFD,


30010
cuC

D

1.10


04.00


mh1000

水平拉普拉斯算符

222
2
11
rrr